JPH03260023A - 薄板連続焼鈍炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は冷間圧延後のメツキ用鋼板、ステンレス鋼板
、アルミ板などの表面輻射率の低い薄板を連続焼鈍する
薄板連続焼鈍炉に関する。

〔従来の技術〕

一般に冷延ステンレス鋼板は、焼鈍温度が比較的高く、
加熱工程の後半において表面酸化の進行と共に表面輻射
率も上昇するため、加熱時において不均一に加熱すると
、後工程の酸洗や研摩工程を経ても表面に色むらを生じ
、不良品となる不具合があった。このため従来は炉内走
行中の薄板からバーナ火炎を極力遠ざけ、主として炉壁
からの輻射伝熱による加熱をおこなっていたが、伝熱効
率が悪いため炉長が大きくなり、炉壁の熱慣性が大きい
ため板厚や振巾の変化に対する追従性が劣るという問題
があった。

これらの問題を解決するために、特公昭５０〜３１０８
２号公報においては薄板の表裏において千鳥配列状に設
けたバーナの火炎を薄板に直接吹付ける方法が提案され
ているが、火炎が円筒状のため前記色むらが発生するこ
とは避けられない。

また特公昭５４−４２８０４号公報によると、強制対流
手段により予熱帯における薄板への伝熱を強化する熱処
理炉が開示されているが、強制対流手段として用いるフ
ァンの耐熱性に限界があるうえ加熱帯においては輻射伝
熱によっているため、伝熱効率の大巾な向上は望めない
。そこでたとえば特開昭５９−８９９１９号公報や同８
９９２０号公報に開示されているようなスリット型バー
ナを用いて帯状の火炎噴流を薄板に吹付けることも考え
られるが、これらは混合室は設けられているが充分な長
さの燃焼室は設けられていないので、噴流速度を上げる
と吹消えが生じ、また混合気の燃焼は開放状態の炉内で
おこなわれるため、炉内のガス流の影響により燃焼が乱
れて均一火炎が得られす、さらに火炎が炉内に長く吹出
すため、燃焼反応中の火炎が薄板に衝突して板表面との
酸化／還元反応が均一に生じないので、薄板材の均一加
熱は困難で、色むらの発生は避けられない。

（発明が解決しようとする課題） この発明は上記従来の問題を解決するもので、表面輻射
率の小さい薄板を強！！１対流により効率よく均一に加
熱でき、薄板の板表面品質も良好に維持できる薄板連続
焼鈍炉を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の薄板連続焼鈍炉は、炉体内を連続走行する薄
板を直火バーナにより焼鈍する薄板連続焼鈍炉において
、炉巾方向に延びるガスチャンバに設けたガス噴出孔と
該ガス噴出孔の近傍に開口するエア噴出孔の噴出側に燃
焼室を設けるとともに該燃焼室の出口側を絞って炉巾方
向に延び薄板の板巾より長いスリット状の燃焼ガス噴出
口を形成した帯状噴流バーナを、前記燃焼ガス噴出口を
薄板面に対向させて炉壁に複数基設け、炉体内における
薄板の走行位置を、前記帯状噴流バーナ部で発生する火
炎の先端から炉内側へ離間した位置に設定したことを特
徴とする。

この発明において帯状噴流バーナは、焼鈍炉の全長にわ
たって設けてもよく、また加熱量の大きい加熱帯等の特
定のゾーンにのみ設けてもよい。

また帯状噴流バーナは、薄板の片面側のみに設けてもよ
いし、両面側に設けてもよい。

また帯状噴流バーナの燃焼ガス噴出口の長手方向両端部
には、炉内方向に向うＩＩｌ流壁を立設するとよい。

〔作用〕

この発明の薄板連続焼鈍炉においては、帯状噴流バーナ
部においてガス噴出孔から噴出した燃料ガスとエア噴出
孔から噴出した燃焼用空気は、燃焼室で混合して燃焼し
、燃焼がほとんど完了した高温の燃焼ガスあるいは火炎
まじりの燃焼ガスとして、燃焼ガス噴出口から高速で噴
出する。この噴出ガス流は薄板の板巾より広巾の薄い帯
状を呈し、離間位置にある薄板に到達するまでに燃焼が
完結し、温度および速度分布がほぼ均一な帯状噴流とな
って薄板に衝突し、薄板を効率よく均一に加熱する。燃
料ガスの燃焼は主として燃焼室内でおこなわれるため、
炉内ガスの巻込みによる燃焼の乱れや吹消えを生じるこ
となく、安定した燃焼がおこなわれる。

また帯状噴流バーナの燃焼ガス噴出口の長手方向両端部
に、炉内方向に向う制流壁を立設すると、この制流壁が
、前記両端部において噴出ガス流の両縁部に炉内ガスが
多量に巻込まれるのを防止し、燃焼ガス噴出口長手方向
の噴出ガス流の温度および速度分布が均一化され、薄板
はさらに均一に加熱され熱効率も向上する。

〔実施例〕

以下第１図乃至第３図によりこの発明の一実施例を説明
する。

図中、１は冷延ステンレス薄鋼板焼鈍用の横形の連続焼
鈍炉であり、２はその予熱帯、３は加熱帯、４は均熱帯
、５は煙道である。６は帯状噴流バーナ、７は円筒状火
炎を発する通常の直火バ−すから成るサイドバーナであ
り、この実施例では薄板８の高能率加熱が要求される加
熱帯３において、薄板８の上面側に帯状噴流バーナ６を
設け、下面側にサイドバーナ７を設けた構成とし、均熱
帯４においては従来炉と同様にサイドバーナ７を薄板８
の上下両面側の炉側壁に設けである。

帯状噴流バーナ６は、第２図および第３図に示すように
、バーナケーシング１１部と、このバーナケーシング１
１の下方に燃焼室２１を形成する耐火物１２部とから成
る。バーナケーシング１１内には、炉巾方向に延びる細
長いガスチャンバ１３と、このガスチャンバ１３の両側
において炉巾方向に延びるエアチャンバ１４．１４とが
形成されている。ガスチャンバ１３の下部にはガスノズ
ル部１３ａが形成され、その下端部には垂直方向に対し
てやや傾斜したガス噴出孔１５．１５が、炉巾方向に多
数組穿設しである。また各エアチャンバ１４の底壁部に
は、ガス噴出孔１５の近傍に開口するエア噴出孔１６が
、炉巾方向に多数個穿設しである。またガスチャンバ１
３の土壁部には、図示しない燃料ガス供給源に接続した
ガスバイブ１７が接続されている。またバーナケーシン
グ１１の側壁には、図示しない燃焼用空気供給源に接続
される４個のエア供給口１８が設けである。１９および
２０は多孔板からなる整流板で、それぞれガスチャンバ
１３内およびエアチャンバ１４内に３段にわたって設け
である。また２１はガス噴出孔１５およびエア噴出孔１
６の噴出側に形成した燃焼室で、水平方向に延びる略直
方体状を呈し、燃料ガスの燃焼がほぼ完了するために必
要な容積を有し、そのガス流方向の長さ口は、上記燃焼
により発生する火炎の長さよりやや小さい寸法にしであ
る。燃焼室２１の下部は絞られて、水平方向に延びる連
続したスリット状の燃焼ガス噴出口２２が形成されてい
る。この燃焼ガス噴出口２２の長さしく炉巾方向寸法）
は、薄板８の振巾Ｗより大きくしである。燃焼室２１を
囲繞する耐火物１２は、電融アルミナレンガから成る内
貼層２３をそなえている。２４はパイロットバーナで、
燃料ガスの燃焼開始時の着火に用いるものである。

上記構成の帯状噴流バーナ６は、加熱帯３の炉壁（天井
壁）３１に、燃焼ガス噴出口２２を下向きにして炉長方
向に複数基並設しである。そして薄板８は、燃焼ガス噴
出口２２から燃焼ガスと共に噴出する火炎３２の先端と
薄板８の上面との間に、所定の距離５Ｃｉｌ板８のカテ
ナリ状の垂下量を考慮してたとえば最小２００履〉だけ
離間した位置を走行するように、各サポートローラ３３
の位置を設定しである。３４は燃焼ガス噴出口２２の長
手方向両端部において、耐火物１２に下向きに立設した
耐火物製の制流壁であり、その壁面は燃焼ガス噴出口２
２の長手方向に直交している。

また薄板８の下面側の炉側壁３５には、サイドバーナ７
がその火炎３６の噴出方向をほぼ水平に向けて、複数基
取付けである。一方力熱帯４の炉側壁３７には、前記と
同様なサイドバーナ７が、薄板８の上下両面側に、火炎
噴出方向をほぼ水平に向けて複数基取付けである。

上記構成の連続焼鈍炉において冷延ステンレス鋼板であ
る薄板８の焼鈍をおこなうには、薄板８を矢印方向に搬
送して先ず予熱帯２において煙道５に向って流れる燃焼
排ガスにより対流伝熱により予熱をおこなう。次に加熱
帯３においては帯状噴流バーナ６による対流伝熱とサイ
ドバーナ７による輻射伝熱により急速加熱をおこなう。

このとき帯状噴流バーナ６においては、燃料ガスをガス
チャンバ１３内に供給してガス噴出孔１５から噴出させ
、また予熱された高温空気をエアチャンバ１４内に供給
してエア噴出孔１６から噴出させ、燃焼室２１内にて燃
焼させる。燃料ガスは燃焼室２１内でほぼ燃焼を完了し
、高温の燃焼ガスと火炎３２の混合体となり、絞られて
高速の帯状噴流となって燃焼ガス噴出口２２から炉内に
噴出される。そして炉内において燃料ガスの未燃分は燃
焼を完了し、高温高速の燃焼ガスの帯状噴流３８となっ
て薄板８の上面に衝突する。これに伴って炉内の燃焼ガ
スが矢印Ｘで示すように燃焼ガス噴出口２２からの噴流
および帯状噴流３８に同伴し噴流ガスの成分および温度
をほぼ均一に希釈するが、第２図に矢印Ｙで示すような
燃焼ガス噴出口２２の両側端部における炉側壁側からの
炉内ガスの巻込みは、副流壁３４によって阻止されるの
で、燃焼ガス噴出口２２の開口長さしを小さくしても流
速、温度ともほぼ均一な帯状噴流３８が得られる。

このようにして薄板８の上面は、薄板８より広巾でほぼ
均一な流速と温度を有する帯状１１１１流３８によりほ
ぼ均一に加熱され、色むらの発生は極めて少量に抑制さ
れる。また薄板８の裏面は、主としてサイドバーナ７に
より加熱された炉底３９からの輻射熱により加熱される
が、前記のように帯状噴流３８が燃焼を完了していて反
応の活性が低いうえ、薄板のため表裏の温度差も小さい
ので、薄板８の表裏の酸化膜の厚みや色調の差異はほと
んど生じない。さらに帯状噴流３８は一種のガスカーテ
ンとして作用し炉長方向への燃焼排ガスの流れを妨げる
ことになり、薄板８の上下両側に帯状噴流バーナ６を設
ける場合は炉圧が過度に上昇しないように炉巾を広げる
必要がでてくるが、この実施例では薄板８の下側に燃焼
排ガスの流動抵抗が少ない円筒状火炎を発するサイドバ
ーナ７を設けたので、特に炉巾を広げる必要もなく、炉
床下方にバーナ設置や保守のためのスペースを必要とし
ないので、炉体の小形化および設置スペースの低減化を
はかることができる。

加熱帯３を通過した薄板８は均熱帯４において主として
サイドバーナ７により加熱された炉壁および炉床の輻射
熱により均熱加熱され、炉体外へと搬送され冷却等の次
工程側に供される。

次に第４図乃至第６図はこの発明を竪形の連続焼鈍炉に
適用した場合の一実施例を示す。

この連続焼鈍炉４１は、上下方向に延びる炉体４２内を
薄板４３が下向きに走行するものであり、薄板４３の両
面に対向する炉壁４４，４５に、前記実施例と同じ帯状
噴流バーナ６を設けである。

そして第６図に示すように炉体４２の炉側壁４６は、帯
状噴流バーナ６の設置部付近において部分的に炉巾が広
がるように屈曲してあり、これによって炉内の燃焼排ガ
ス流を矢印２で示すように燃焼ガス噴出口２２からの帯
状噴流の側方を迂回させ流動抵抗が過大とならないよう
にしである。また前記実施例の副流壁３４の付設は省略
しである。

その他の構成は前記実施例と同様であり、前記実施例と
同一部分には同一符号を付しである。

この実施例ではメツキ用冷延鋼板である滑板４３の両面
は、それぞれ帯状噴流バーナ６の帯状噴流３８によって
短時間で効率よく強制加熱されて焼鈍され、冷却帯４７
を経て次工程側へ供給される。

この発明は上記各実施例に限定されるものではなく、た
とえば帯状噴流バーナ６の具体的内部構造は上記以外の
ものとしてもよい。また燃焼室２１の長さＨを燃焼によ
る火炎の長さより大きくして、燃焼室２１内において燃
焼を完結させ、燃焼ガスのみを燃焼ガス噴出口２２より
炉内へ噴出させるようにしてもよく、この場合は薄板を
燃焼ガス噴出口２２にさらに接近させて炉体の小形化を
はかることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、帯状噴流バーナ
の燃焼室から噴出する高温高速で広巾の帯状噴流ガスに
より薄板を加熱するようにしたので、薄板を強制対流に
より効率よく均一に加熱でき、色むらの少ない良好な板
表面品質を有する薄板焼鈍品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す横形の連続焼鈍炉の
略示縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３
図は第２図の８−８線断面図、第４図はこの発明の他の
実施例を示す竪形の連続焼鈍炉の略示縦断面図、第５図
は第４図のｃ−ｃ線断面図、第６図は第５図のＤ−Ｄ線
断面図である。 １・・・連続焼鈍炉、３・・・加熱帯、６・・・帯状噴
流バーナ、７・・・サイドバーナ、１３・・・ガスチャ
ンバ、１４・・・エアチャンバ、１５・・・ガス噴出孔
、１６１．・エア噴出孔、２１・・・燃焼室、２２・・
・燃焼ガス噴出口、３２・・・火炎、３３・・・サポー
トローラ、３４・・・副流壁、３５・・・炉側壁、３６
・・・火炎、３８・・・帯状噴流、４１・・・連続焼鈍
炉、４３・・・薄板、４４・・・炉壁、４５・・・炉壁
。 第３図 −１５４ 第５図 Ｏ＋′１ ６ ン Ｄ・−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、炉体内を連続走行する薄板を直火バーナにより焼鈍
   する薄板連続焼鈍炉において、炉巾方向に延びるガスチ
   ャンバに設けたガス噴出孔と該ガス噴出孔の近傍に開口
   するエア噴出孔の噴出側に燃焼室を設けるとともに該燃
   焼室の出口側を絞つて炉巾方向に延び薄板の板巾より長
   いスリット状の燃焼ガス噴出口を形成した帯状噴流バー
   ナを、前記燃焼ガス噴出口を薄板面に対向させて炉壁に
   複数基設け、炉体内における薄板の走行位置を、前記帯
   状噴流バーナ部で発生する火炎の先端から炉内側へ離間
   した位置に設定したことを特徴とする薄板連続焼鈍炉。 ２、帯状噴流バーナを薄板の片面に対向する炉壁に取付
   け、薄板の他面側においては、薄板面とほぼ平行に炉内
   方向に向う火炎を発するサイドバーナを炉側壁に取付け
   た請求項１記載の薄板連続焼鈍炉。 ３、燃焼ガス噴出口の長手方向両端部に、炉内方向に向
   う制流壁を立設した請求項１または２記載の薄板連続焼
   鈍炉。